DE102016105157A1

DE102016105157A1 - Method for producing a composite film of several webs of material for a value or security document

Info

Publication number: DE102016105157A1
Application number: DE102016105157.8A
Authority: DE
Inventors: Lazar Kulikovsky; Andreas Wilke; Olga Kulikovska
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2017-09-21
Also published as: WO2017162356A1; EP3433101B1; EP3433101A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Folienverbundes (11) aus mehreren Materialbahnen (14, 15, 16, 17, 18) für ein Wert- oder Sicherheitsdokument, bei dem jede Materialbahn (14, 15, 16, 17, 18) entlang zumindest einer Transportrolle (21, 22, 23, 24, 25) transportiert und zumindest einer Laminationsvorrichtung (34) zugeführt werden, wobei eine um die Anzahl der den Folienverbund (11) reduzierte Anzahl von Materialbahnen (14, 15, 16, 17, 18), jedoch zumindest zwei Materialbahnen (14, 15), einem Vorlaminator (13) zugeführt und zu einem Kartenkernverbund (12) miteinander laminiert werden und der Kartenkernverbund (12) mit der einer weiteren Anzahl der Materialbahnen (16, 17, 18) der zumindest einen Laminationsvorrichtung (34) zugeführt wird, die geringer als die restlichen Materialbahnen (16, 17, 18) ist oder der Anzahl der restlichen Materialbahnen (16, 17, 18) und zum Folienverbund (11) laminiert werden oder jede Oberfläche der Materialbahn (14, 15, 16, 17, 18), die mit einer benachbarten Materialbahn (14, 15, 16, 17, 18) laminiert wird, nach dem Verlassen der letzten Transportrolle (21, 22, 23, 24, 25) vor der Laminationsvorrichtung (34) und vor dem Eintritt in die Laminationsvorrichtung (34) mit zumindest einem Heizelement (29, 30, 31, 32) vorgewärmt wird und die vorgewärmten Materialbahnen (14, 15, 16, 17, 18) mit einem Walzenpaar (26) zusammengeführt und anschließend der Laminationsvorrichtung (34) zugeführt und miteinander zum Folienverbund (11) laminiert werden.The invention relates to a method for producing a film composite (11) from a plurality of material webs (14, 15, 16, 17, 18) for a value or security document, in which each material web (14, 15, 16, 17, 18) along at least a transport roller (21, 22, 23, 24, 25) are transported and fed to at least one lamination device (34), wherein a reduced by the number of the film composite (11) number of material webs (14, 15, 16, 17, 18) However, at least two material webs (14, 15), fed to a pre-laminator (13) and laminated to a card core composite (12) and the card core composite (12) with a further number of material webs (16, 17, 18) of the at least one Laminating device (34) is supplied, which is less than the remaining material webs (16, 17, 18) or the number of remaining material webs (16, 17, 18) and laminated to the film composite (11) or each surface of the material web (14, 15, 16, 17, 18) laminated with an adjacent web (14, 15, 16, 17, 18) after leaving the last transport roller (21, 22, 23, 24, 25) in front of the laminator (34) and before entering the laminator (34) is preheated with at least one heating element (29, 30, 31, 32) and the preheated material webs (14, 15, 16, 17, 18) combined with a pair of rollers (26) and then the lamination device (34) and fed together to the film composite (11) are laminated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Folienverbundes aus mehreren Materialbahnen für ein Wert- oder Sicherheitsdokument.The invention relates to a method for producing a film composite from a plurality of material webs for a value or security document.

Bei der Herstellung von Sicherheitsdokumenten werden mehrere Polymerfolien zu einem Folienverbund laminiert. Dabei werden die Polymerfolien bei Raumtemperatur übereinanderliegend geschichtet und anschließend einer Laminationsvorrichtung zugeführt. Eine solche Laminationsvorrichtung besteht aus einer Anordnung von zwei parallel zueinander ausgerichteten Ober- und Unterwerkzeuge, die aufgeheizt werden. Jedes Ober- und Unterwerkzeug umfasst ein Presspolster und ein Laminationsblech. Zwischen den Laminationsblechen ist der Stapel von Polymerfolien zur Bildung des Folienverbundes positioniert. Hierzu werden die beheizten Platten unter Druck zusammengefahren bis Luft aus dem Folienverbund entweicht und ein großflächiger Kontakt der einzelnen Materialbahnen zueinander entsteht. Unter Druck wird dem Stapel der Polymerfolien so lange Wärmeenergie zugeführt, bis die Glasübergangstemperatur der Polymerfolien erreicht wird, so dass sich die Oberflächen der einzelnen Materialbahnen verbinden und eine Lamination der Polymerfolien miteinander zu einem Folienverbund erfolgt. Ein solcher Laminationsprozess weist den Nachteil auf, dass die Taktzeit für die Herstellung für einen solchen Folienverbund durch die Prozessdauer zum Einbringen der Wärmeenergie für das anschließende Verschweißen der Oberfläche der Polymerfolien zu einem Folienverbund beschränkt ist. In the production of security documents, several polymer films are laminated to a film composite. The polymer films are stacked on top of each other at room temperature and then fed to a lamination device. Such a lamination device consists of an arrangement of two parallel aligned upper and lower tools, which are heated. Each upper and lower tool includes a press pad and a lamination sheet. Between the lamination sheets, the stack of polymer films is positioned to form the composite film. For this purpose, the heated plates are compressed under pressure until air escapes from the film composite and a large-area contact of the individual material webs is created. Under pressure, thermal energy is supplied to the stack of polymer films until the glass transition temperature of the polymer films is reached, so that the surfaces of the individual material webs join together and a lamination of the polymer films takes place together to form a film composite. Such a lamination process has the disadvantage that the cycle time for the production of such a film composite is limited by the process duration for introducing the thermal energy for the subsequent welding of the surface of the polymer films to a film composite.

Aus der DE 17 04 784 A ist ein Verfahren zum Laminieren von zwei Kunststoffbahnen bekannt, bei welchen die miteinander zu verbindenden Kunststoffoberflächen mittels Strahlungswärme aufgeheizt werden, so dass anschließend beim Hindurchführen der beiden miteinander zu verbindenden Materialien durch einen Spalt eines Walzenpaares ein Laminieren erfolgt. Dabei ist das Heizelement unmittelbar dem Walzenspalt der beiden Laminierwalzen zugeordnet, so dass kurz vor dem Zuführen der beiden Materialbahnen in den Walzenspalt ein Aufschmelzen der Kunststoffbahnen erfolgt. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass nur zwei Materialbahnen miteinander verbunden werden können und sofern weitere Materialschichten aufzutragen sind, der vorbeschriebene Laminationsprozess mehrfach aufeinanderfolgend wiederholt werden muss. From the DE 17 04 784 A a method for laminating two plastic webs is known, in which the plastic surfaces to be joined together are heated by radiant heat, so that then takes place when passing the two materials to be joined by a gap of a pair of rollers lamination. In this case, the heating element is assigned directly to the nip of the two laminating rollers, so that shortly before the feeding of the two material webs into the nip, a melting of the plastic webs takes place. This method has the disadvantage that only two material webs can be joined together and, if further material layers are to be applied, the above-described lamination process has to be repeated several times in succession.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Folienverbundes aus mehreren Materialbahnen für ein Wert- oder Sicherheitsdokument zu schaffen, bei welchem der Herstellungsprozess beschleunigt wird. The invention has for its object to provide a method for producing a film composite of multiple webs for a value or security document, in which the manufacturing process is accelerated.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Folienverbundes aus mehreren Materialbahnen für ein Wert- oder Sicherheitsdokument gemäß einer ersten Alternative dadurch gelöst, dass eine um die Anzahl der den Folienverbund bildenden Materialbahnen reduzierte Anzahl von Materialbahnen, jedoch zumindest zwei Materialbahnen, einem Vorlaminator zugeführt werden und zu einem Kartenkernverbund laminiert werden sowie darauffolgend der Kartenkernverbund mit einer Anzahl von Materialbahnen, die geringer ist als die restliche Anzahl der Materialbahnen für den Folienverbund oder mit der restlichen Anzahl der Materialbahnen der Laminationsvorrichtung zugeführt und zum Folienverbund laminiert werden. Diese Aufteilung der Herstellung des Folienverbundes in wenigstens zwei Laminationsschritte weist den Vorteil auf, dass die thermische Masse der zu laminierenden Materialbahnen reduziert wird. Beispielsweise können in einem ersten Laminationsschritt nur wenige Materialbahnen laminiert werden, wodurch ein kleineres Volumen der Materialbahnen für den Laminierprozess durchgeheizt werden braucht. Dadurch können auch unterschiedliche Schichten spezifisch erwärmt werden, so dass eine inhomogene Erhitzung bei einer Vielzahl von Materialbahnen oder allen Materialbahnen für den Folienverbund während eines Laminationsprozesses vermieden wird. In zumindest einem nachgeschaltenen oder einen zweiten Laminationsschritt kann der bereits vorgewärmte Kartenkernverbund mit den weiteren Materialbahnen zusammengeführt und gemeinsam in einer Laminationsvorrichtung zum Folienverbund laminiert werden. Insbesondere bei der Verwendung von eingebauten elektronischen Komponenten auf einer Materialbahn ist es von Vorteil, in einem ersten Laminationsschritt in einem Vorlaminator einen Kartenkernverbund auszugestalten, der diese elektronischen Komponenten umfasst, so dass beispielsweise die Laminationstemperatur spezifisch auf die nur zwei Schichten und auf die Temperatursensibilität der eingebauten elektronischen Komponenten eingestellt werden kann.This object is achieved by a method for producing a film composite from a plurality of material webs for a value or security document according to a first alternative in that a number of material webs reduced by the number of webs forming the film composite but at least two webs of material are fed to a pre-laminator and laminated to a card core composite and subsequently the card core composite with a number of webs that is less than the remaining number of webs for the film composite or with the remaining number of webs of lamination supplied and laminated to film composite. This division of the production of the film composite into at least two lamination steps has the advantage that the thermal mass of the material webs to be laminated is reduced. For example, in a first lamination step only a few webs of material can be laminated, whereby a smaller volume of the webs of material for the lamination process needs to be heated. As a result, different layers can also be specifically heated, so that inhomogeneous heating in a large number of material webs or all material webs for the film composite during a lamination process is avoided. In at least one downstream or a second lamination step, the already preheated card core composite can be brought together with the further material webs and laminated together in a lamination device to form the film composite. In particular, when using built-in electronic components on a material web, it is advantageous to design in a first laminating step in a prelaminator card core composite comprising these electronic components, so that for example the lamination temperature specific to the only two layers and the temperature sensitivity of the built electronic components can be adjusted.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gemäß einer zweiten Alternative dadurch gelöst, dass jede Materialbahn, die mit einer benachbarten Materialbahn laminiert wird, nach dem Verlassen der letzten Transportrolle vor der Laminationsvorrichtung, in Transportrichtung der Materialbahnen gesehen, und vor dem Eintritt in die Laminationsvorrichtung mit zumindest einem Heizelement vorgewärmt wird und dass die vorgewärmten Materialbahnen mit einem Walzenpaar zusammengeführt und anschließend der Laminationsvorrichtung zugeführt und miteinander zu einem Folienverbund laminiert werden. Dadurch wird ermöglicht, dass durch das Vorwärmen der miteinander zu laminierenden Oberflächen der Materialbahnen ein Wärmeeintrag durch die Laminiervorrichtung in die Materialbahnen zum Laminieren der Schichten zu einem Laminationsverbund beziehungsweise Folienverbund zeitlich verkürzt werden kann. Darüber hinaus weist die Vorwärmung der Materialbahnen und die anschließende Zuführung eines Walzenpaars den Vorteil auf, dass eine schnelle und einfache Entleerung von Hohlräumen zwischen den einzelnen Materialbahnen erzielt und ein erster Kontakt zwischen den Materialbahnen erfolgt, wodurch darauffolgend das Durchheizen der Materialbahnen in der Laminationsvorrichtung weiter zeitlich verkürzt werden kann. Somit wird durch die Vorwärmung der Oberflächen der zu laminierenden Materialbahnen und das anschließende Zusammenführen mittels des Walzenpaars eine Verkürzung der Laminationszeit sowie Verringerung des Wärmeeintrags in der Laminationsvorrichtung zur Bildung des Folienverbundes erzielt.The object underlying the invention is achieved according to a second alternative in that each material web which is laminated with an adjacent material web after leaving the last transport roller before the lamination seen in the transport direction of the webs of material, and before entering the lamination with at least one heating element is preheated and that the preheated material webs are combined with a pair of rollers and then fed to the lamination device and laminated together to form a film composite. This makes it possible that by the preheating of the surfaces of the material webs to be laminated together a heat input through the laminating into the material webs for laminating the layers to a lamination composite or film composite can be shortened in time. In addition, the preheating of the material webs and the subsequent feeding of a pair of rollers has the advantage that a quick and easy emptying of cavities between the individual material webs achieved and a first contact between the webs, whereby subsequently the Durchhizen the webs in the lamination further on time can be shortened. Thus, the preheating of the surfaces of the webs to be laminated and the subsequent merging by means of the roller pair achieves a shortening of the lamination time as well as a reduction of the heat input in the lamination device to form the film composite.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das zumindest eine Heizelement zwischen der letzten Transportwalze in Transportrichtung gesehen vor der Laminationsvorrichtung und dem Walzenpaar positioniert wird und die aufzuheizende Oberflächen der Materialbahn freischwebend an dem Heizelement vorbeigeführt wird. Dies ermöglicht, dass Materialbahnen in unterschiedlicher Dicke und/oder Steifigkeit gleichermaßen zugeführt und aufgeheizt werden können. Insbesondere bei der Zuführung einer Materialbahn, welche mit zumindest einer elektronischen Komponente bestückt ist, gilt es eine starke Biegung oder Umlenkungen der Materialbahn zu vermeiden. Durch eine solche Anordnung wird das Zuführen einer solchen Materialbahn begünstigt. It is preferably provided that the at least one heating element between the last transport roller seen in the transport direction is positioned in front of the lamination and the pair of rollers and the surface of the web to be heated is guided free-floating on the heating element. This allows material webs in different thickness and / or stiffness can be equally supplied and heated. In particular, when supplying a material web which is equipped with at least one electronic component, it is necessary to avoid a strong bending or deflections of the material web. By such an arrangement, the feeding of such a material web is favored.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass bei der Zuführung von mehreren Materialbahnen zwischen zwei benachbarten Materialbahnen zumindest ein Heizelement positioniert wird, durch welches die aufeinander zuweisenden Oberflächen der Materialbahnen, die darauffolgend miteinander laminiert werden, vorgewärmt werden. Dies weist den Vorteil auf, dass beide Oberflächen der Materialbahnen in gleichem Maße mit der Wärmeenergie beaufschlagt werden, so dass gleichmäßige Bedingungen für die nachfolgende Lamination geschaffen werden können. A preferred embodiment of the method provides that when supplying a plurality of material webs between two adjacent material webs, at least one heating element is positioned, by means of which the facing surfaces of the material webs, which are subsequently laminated together, are preheated. This has the advantage that both surfaces of the material webs are subjected to the same extent with the heat energy, so that uniform conditions for the subsequent lamination can be created.

Zur Bildung des Folienverbundes werden bevorzugt zwei oder mehrere Materialbahnen aus einem thermoplastischen Elastomer, insbesondere Polycarbonat oder Derivaten von Polycarbonat zugeführt und die Oberfläche dieser Materialbahnen wird auf eine Temperatur aufgeheizt, die der Glasübergangstemperatur der jeweiligen Materialbahn entspricht oder höher ist. Dadurch kann ein Anschmelzen oder Aufschmelzen zumindest der Oberfläche der jeweiligen Materialbahnen erzielt werden. Dies begünstigt und beschleunigt anschließend die Lamination der Materialbahnen zu dem Folienverbund. To form the film composite, two or more material webs of a thermoplastic elastomer, in particular polycarbonate or derivatives of polycarbonate, are preferably supplied, and the surface of these material webs is heated to a temperature which corresponds to or is higher than the glass transition temperature of the respective material web. As a result, melting or melting at least of the surface of the respective material webs can be achieved. This then favors and accelerates the lamination of the material webs to the film composite.

Die das Walzenpaar bildende Walzen werden bevorzugt aufgeheizt. Dadurch kann ein Abkühlen der vorgewärmten Oberflächen der Materialbahnen verhindert werden und der bereits erfolgte Wärmeeintrag in die Oberfläche der Materialbahn mit in die Laminationsvorrichtung transportiert werden. The rollers forming the roller pair are preferably heated. As a result, cooling of the preheated surfaces of the material webs can be prevented and the heat already introduced into the surface of the material web can be transported into the lamination device.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die dem Walzenpaar zugeführte Materialbahnen durch das Walzenpaar zusammengepresst werden. Dadurch werden Hohlräume zwischen den zwei aufeinander zuweisenden Oberflächen der Materialbahnen entleert und die Oberfläche der Materialbahnen zueinander kontaktiert. Dadurch kann die Laminationszeit weiter verkürzt werden. Furthermore, it is preferably provided that the material webs fed to the roller pair are pressed together by the roller pair. As a result, voids between the two facing surfaces of the material webs are emptied and contacted the surface of the material webs to each other. This can further shorten the lamination time.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass der Folienverbund aus einem Kartenkernverbund und mehreren Materialbahnen ausgebildet wird, wobei der Kartenkernverbund aus wenigstens zwei Materialbahnen besteht, wobei eine Materialbahn bevorzugt mit zumindest einer elektronischen Komponente, insbesondere einem Sensor, einem IC-Modul oder einem RFID, bestückt ist, die in einem Vorlaminator miteinander laminiert werden und zumindest eine weitere Materialbahn als Schutzschicht oder Deckschicht auf die Materialbahn mit der zumindest einen elektrischen Komponente aufgebracht wird. Somit kann dieses Verfahren zur Bildung eines Teilverbundes beziehungsweise Kartenkernverbunds aus mehreren Schichten oder Materialbahnen laminiert werden, die zumindest eine Schicht oder Materialbahn weniger aufweisen als der Folienverbund. Vorzugsweise kann der Kartenkernverbund beispielsweise eine Datenseite mit Personalisierdaten und vorzugsweise zumindest eine elektrische Komponente, insbesondere ein IC-Modul, umfassen. Solche IC-Module bestehen aus einer Antenne und einem Chip. Dieser Kartenkernverbund oder Teilverbund kann wiederum mit mehreren weiteren Materialbahnen zu einem mehrschichtigen Folienverbund als Wert- und/oder Sicherheitsdokument wie vorstehend beschrieben laminiert werden. A preferred embodiment of the method provides that the film composite is formed from a card core composite and a plurality of material webs, wherein the card core composite consists of at least two material webs, wherein a material web preferably with at least one electronic component, in particular a sensor, an IC module or an RFID , which are laminated together in a pre-laminator and at least one further material web is applied as a protective layer or cover layer on the material web with the at least one electrical component. Thus, this method for forming a partial composite or card core composite can be laminated from a plurality of layers or material webs, which have at least one layer or material web less than the film composite. The card core network may, for example, comprise a data page with personalization data and preferably at least one electrical component, in particular an IC module. Such IC modules consist of an antenna and a chip. This card core composite or partial composite can in turn be laminated with a plurality of further material webs to form a multilayer film composite as value and / or security document as described above.

Die einzeln vorgewärmten Materialbahnen, welche über das zumindest eine Walzenpaar zusammengeführt oder zusammengepresst werden, können durch einen Platten- oder Rollenlaminator zu einem Folienverbund laminiert werden. The individually preheated material webs, which are brought together or pressed together via the at least one pair of rollers, can be laminated by a plate or roll laminator to form a film composite.

Zum Vorwärmen der Oberflächen der zu laminierenden Materialbahnen wird als Heizelement bevorzugt eine Infrarot-Strahlungsvorrichtung oder ein Heißluftgebläse eingesetzt. For preheating the surfaces of the material webs to be laminated, an infrared radiation device or a hot air blower is preferably used as the heating element.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described in more detail below with reference to the examples shown in the drawings and explained. The description and the drawings features to be taken can be applied individually according to the invention or to several in any combination according to the invention. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Laminationsprozesses mit zwei Laminierschritten, 1 a schematic representation of a lamination process with two lamination steps,

2 eine schematische Ansicht zur Herstellung eines Folienverbundes aus mehreren Materialbahnen in einer Laminationsvorrichtung und 2 a schematic view for producing a composite film of a plurality of webs in a lamination and

3 eine alternative Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Folienverbundes aus mehreren Materialbahnen in einer Laminationsvorrichtung. 3 an alternative embodiment of the method for producing the composite film of a plurality of webs in a lamination device.

Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Verfahrens zur Herstellung eines Folienverbundes 11 aus mehreren Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18. The 1 shows a schematic view of a method for producing a composite film 11 from several material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ,

Bei diesem in 1 dargestellten Herstellungsprozess wird der Folienverbund 11 beispielsweise in zwei Laminationsschritte unterteilt. In einem ersten Laminationsschritt wird eine Anzahl von Materialbahnen einem Vorlaminator 13 zugeführt, welcher gegenüber der Anzahl der Materialbahnen reduziert ist, welche den fertigen Folienverbund 11 bilden. Zumindest werden zwei Materialbahnen 14, 15 zugeführt. In 1 ist beispielhaft dargestellt, dass drei Materialbahnen 14, 15, 16 zugeführt werden. Eine Materialbahn 14 kann beispielsweise elektronische Komponenten umfassen, wie beispielsweise ein IC-Modul 36, welches aus einem IC-Chip 37 und einer Antenne 38 besteht. Diese Materialbahnen 14, 15, 16 werden dem Vorlaminator 13 zugeführt, um daraufhin den Kartenkernverbund 12 zu bilden. Die Zuführung der verringerten Anzahl der Materialbahnen 14, 15, 16 gegenüber der vollständigen Anzahl der Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18, die für den Folienverbund 11 vorgesehen sind, weist den Vorteil auf, dass ein verringertes Volumen der übereinander liegenden Materialbahnen 14, 15, 16 aufzuheizen ist. Dadurch wird auch eine Beschleunigung des Laminationsprozesses in dem Vorlaminator 13 aufgrund der verringerten Anzahl an aufzuheizendem Materialbahnen 14, 15, 16 erzielt. In this in 1 The manufacturing process shown is the film composite 11 for example, divided into two lamination steps. In a first lamination step, a number of webs of material are subjected to a pre-laminator 13 supplied, which is reduced compared to the number of material webs, which the finished film composite 11 form. At least two material webs 14 . 15 fed. In 1 is exemplified that three material webs 14 . 15 . 16 be supplied. A material web 14 For example, it may include electronic components, such as an IC module 36 which consists of an IC chip 37 and an antenna 38 consists. These material webs 14 . 15 . 16 become the prelaminator 13 then fed to the card core composite 12 to build. The supply of the reduced number of material webs 14 . 15 . 16 compared to the complete number of material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 , for the film composite 11 are provided, has the advantage that a reduced volume of the superimposed material webs 14 . 15 . 16 is to heat up. This also accelerates the lamination process in the pre-laminator 13 due to the reduced number of material webs to be heated 14 . 15 . 16 achieved.

In dem nachfolgenden Laminationsschritt in einer Laminationsvorrichtung 34 können der Kartenkernverbund 12 sowie die restlichen Materialbahnen 17, 18 zur Bildung des Folienverbundes 11 zugeführt und miteinander laminiert werden.In the subsequent lamination step in a laminator 34 can the card core composite 12 as well as the remaining material webs 17 . 18 for the formation of the film composite 11 fed and laminated together.

Die Zuführung der Materialbahnen 14, 15, 16 zum Vorlaminator und darauffolgend die Zuführung des Kartenkernverbundes 12 mit den restlichen Materialbahnen 17, 18 zur Laminationsvorrichtung 34 kann unmittelbar und ohne Vorwärmung erfolgen. Alternativ können auch einzelne Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 und/oder der Kartenkernverbund 12 vor dem Zuführen zum Vorlaminator 13 und/oder der Laminationsvorrichtung 34 durch zumindest ein Heizelement aufgeheizt werden, wie dies nachfolgend noch beschrieben sein wird. The feeding of the material webs 14 . 15 . 16 to the pre-laminator and subsequently the supply of card core composite 12 with the remaining material webs 17 . 18 to the lamination device 34 can be done immediately and without preheating. Alternatively, individual material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 and / or the card core network 12 before feeding to the pre-laminator 13 and / or the lamination device 34 be heated by at least one heating element, as will be described below.

Durch den zumindest zweistufigen Laminationsprozess kann eine Beschleunigung des Laminationsprozesses zum Folienverbund erzielt werden. Zudem können inhomogene Erhitzungen einzelner Schichten vermieden werden. Darüber hinaus kann eine spezifische Einstellung der Temperaturen für die Vorlamination des Kartenkernverbunds 12 und die Lamination zum Folienverbund 11 aufgrund der Aufteilung der Laminationsschritte in Anpassung an die Materialstärke der Materialbahn 14, 15, 16, 17, 18 erfolgen. Due to the at least two-stage lamination process, an acceleration of the lamination process to the film composite can be achieved. In addition, inhomogeneous heating of individual layers can be avoided. In addition, a specific setting of the temperatures for the pre-lamination of the card core composite 12 and the lamination to the film composite 11 due to the division of the lamination steps in adaptation to the material thickness of the material web 14 . 15 . 16 . 17 . 18 respectively.

In 2 ist eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Folienverbundes 11 zu 1 dargestellt. Diese Ausführungsform kann auch als zweiter Laminationsschritt bei dem in 1 beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt sein. Bei dieser Ausführungsform gemäß 2 werden die Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 jeweils vorgewärmt der Laminationsvorrichtung 34 zugeführt und gemeinsam miteinander laminiert. In 2 is a schematic view of an alternative embodiment of the method for producing a composite film 11 to 1 shown. This embodiment can also be used as a second lamination step in the in 1 be prepared described manufacturing process. According to this embodiment 2 become the material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 each preheated the lamination device 34 supplied and laminated together.

Die Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 werden jeweils von einer nicht näher dargestellten Vorratsrolle abgezogen und jeweils einer Transportrolle 21, 22, 23, 24, 25 zugeführt. Von dieser Transportrolle 21, 22, 23, 24, 25 werden die Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 einem Walzenpaar 26 zugeführt. Dieses Walzenpaar 26 weist zwei einander gegenüberliegende Walzen 27, 28 auf, deren Spaltbreite einstellbar ist. Durch dieses Walzenpaar 26 werden die Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 zumindest eng aneinanderliegend zusammenführt. Zwischen den Transportrollen 21, 22, 23, 24, 25 und dem Walzenpaar 26 sind Heizelemente 29, 30, 31, 32 vorgesehen. Diese Heizelemente 29, 30, 31, 32 sind jeweils zwischen zwei benachbarten Materialbahnen 14, 15 und 15, 16 und 16, 17 und 17, 18 angeordnet, so dass diese Heizelemente 29, 30, 31, 32 jeweils die Oberflächen der beiden benachbarten Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 zumindest vorwärmt. Zwischen den Transportrollen 21, 22, 23, 24, 25 und dem Walzenpaar 26 werden die Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 freitragend geführt. Diese Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 werden an den Heizelementen 29, 30, 31, 32 beispielsweise freischwebend entlanggeführt. Zusätzlich können nicht näher dargestellte Führungsrollen vorgesehen sein, um einen definierten Abstand der Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 zu den Heizelementen 29, 30, 31, 32 sicher zu stellen.The material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 are each deducted from a supply roll, not shown, and each a transport roller 21 . 22 . 23 . 24 . 25 fed. From this transport role 21 . 22 . 23 . 24 . 25 become the material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 a pair of rollers 26 fed. This pair of rollers 26 has two opposing rollers 27 . 28 on, whose gap width is adjustable. Through this pair of rollers 26 become the material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 at least close together. Between the transport rollers 21 . 22 . 23 . 24 . 25 and the roller pair 26 are heating elements 29 . 30 . 31 . 32 intended. These heating elements 29 . 30 . 31 . 32 are each between two adjacent webs 14 . 15 and 15 . 16 and 16 . 17 and 17 . 18 arranged so that these heating elements 29 . 30 . 31 . 32 in each case the surfaces of the two adjacent material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 at least preheats. Between the transport rollers 21 . 22 . 23 . 24 . 25 and the roller pair 26 become the material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 cantilevered. These material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 be on the heating elements 29 . 30 . 31 . 32 for example, guided free floating. In addition, not shown guide rollers may be provided to a defined distance of the material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 to the heating elements 29 . 30 . 31 . 32 to make sure.

Die dem Walzenpaar 26 zugeführten Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 werden durch das Walzenpaar 26 zumindest eng aneinanderliegend positioniert. Darauffolgend werden die Materialschichten 14, 15, 16, 17, 18 einer Laminiervorrichtung 34 zugeführt. Die Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 werden zu einem Folienverbund 11 laminiert, der darauffolgend aus der Laminationsvorrichtung 34 herausgeführt wird. Dieser Folienverbund 11 kann weiteren Bearbeitungsstationen unmittelbar zugeführt werden. Alternativ kann der Folienverbund 11 auf einer Rolle aufgewickelt und darauffolgend zur weiteren Bearbeitung bereitgestellt werden. Des Weiteren kann der Folienverbund 11 in ein Format geschnitten und/oder gestanzt werden.The pair of rollers 26 fed material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 be through the roller pair 26 positioned at least close together. Subsequently, the material layers 14 . 15 . 16 . 17 . 18 a laminating device 34 fed. The material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 become a foil composite 11 subsequently laminated from the laminator 34 is led out. This film composite 11 can be fed directly to other processing stations. Alternatively, the film composite 11 wound up on a roll and subsequently provided for further processing. Furthermore, the film composite 11 cut into a format and / or punched.

Die in 2 dargestellte Anzahl der Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 ist nur beispielhaft. Es können wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei Materialbahnen vorgesehen sein, um einen Folienverbund 11 zu bilden. In the 2 shown number of webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 is only an example. At least two, preferably at least three, material webs can be provided in order to form a film composite 11 to build.

Die Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 bestehen beispielsweise aus einer Folie oder einer Schicht aus einem thermoplastischen Elastomer. Insbesondere bestehen diese aus einem organischen Polymerwerkstoff. Dieser organische Polymerwerkstoff kann ausgewählt werden aus einer Gruppe bestehend aus PC (Polycarbonat, insbesondere Bisphenol A Polycarbonat), PET (Polyethylenglykolterephthalat), PMMA (Polymethylmethacrylat), TPU (Thermoplastische Polyurethan Elastomere), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), PI (Polyimid oder Poly-trans-Isopren), PVC (Polyvinylchlorid), Polystyrol, Polyacrylate und Methacrylate, Vinylester, ABS und Copolymere solcher Polymere, Cycloolefin-Copolymere, Polysulfone, Polyester, PET, PEN, Polycarbonat/Polyester-Blends, zum Beispiel PC/CoPET, Polycarbonat/Polycyclohexylmethanol-cyclohexandicarboxylat, insbesondere Polycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis von Diphenolen, Poly- oder Copolyacrylate, Poly- oder Copolymethacrylate, Poly- oder Copolymere mit Styrol, thermoplastische Polyurethane, Polyolefine, Poly- oder Copolykondensate der Terephthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure oder Mischungen aus diesen, besonders bevorzugt Polycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis von Diphenolen, Poly- oder Copolyacrylate, Poly- oder Copolymethacrylate, Poly- oder Copolykondensate der Terephthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure oder Mischungen aus diesen.The material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 For example, consist of a film or a layer of a thermoplastic elastomer. In particular, these consist of an organic polymer material. This organic polymer material can be selected from a group consisting of PC (polycarbonate, especially bisphenol A polycarbonate), PET (polyethylene glycol terephthalate), PMMA (polymethyl methacrylate), TPU (thermoplastic polyurethane elastomers), PE (polyethylene), PP (polypropylene), PI ( Polyimide or poly-trans-isoprene), PVC (polyvinyl chloride), polystyrene, polyacrylates and methacrylates, vinyl esters, ABS and copolymers of such polymers, cycloolefin copolymers, polysulfones, polyesters, PET, PEN, polycarbonate / polyester blends, for example PC / CoPET, polycarbonate / polycyclohexylmethanol cyclohexanedicarboxylate, in particular polycarbonates or copolycarbonates based on diphenols, poly- or copolyacrylates, poly- or copolymers of copolymethacrylates, copolymers or copolymers with styrene, thermoplastic polyurethanes, polyolefins, poly- or copolycondensates of terephthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid or mixtures of these, particularly preferably polycarbonates or copolycarbonates au f basis of diphenols, poly- or copolyacrylates, poly- or co-polyethacrylates, poly- or copolycondensates of terephthalic acid or naphthalenedicarboxylic acid or mixtures thereof.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Materialbahn aus Papier oder einem papierähnlichen Werkstoff oder aus einem Papier-, Kunststoff-, Verbundwerkstoff ausgebildet ist. Eine oder mehrere Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 können zumindest eine elektronische Komponente, wie beispielsweise einen Sensor, eine RFID, ein IC-Modul oder dergleichen umfassen. Furthermore, it can be provided that at least one material web of paper or a paper-like material or of a paper, plastic, composite material is formed. One or more material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 may include at least one electronic component, such as a sensor, an RFID, an IC module, or the like.

Das zumindest eine Heizelement 29, 30, 31, 32 kann als Infrarotstrahlungsvorrichtung oder als Heißluftgebläse oder dergleichen ausgebildet sein.The at least one heating element 29 . 30 . 31 . 32 can be designed as an infrared radiation device or as a hot air blower or the like.

Die Laminationsvorrichtung 34 kann als Rollenlaminat oder als Plattenlaminat ausgebildet sein.The lamination device 34 may be formed as a roll laminate or as a laminate plate.

In 3 ist eine alternative Ausführungsform des Verfahrens zu 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Walzenpaar 26 aus zwei beheizten Walzen 27, 28 besteht. Zusätzlich sind diese Walzen 27, 28 auf einen Walzenspalt eingestellt, bei dem die hindurchgeführten Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 zusammengepresst werden. Dadurch werden gezielt die Hohlräume zwischen den Oberflächen der einzelnen Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 entleert und ein nahezu vollständiges Aneinanderliegen der Oberflächen der einzelnen Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 erzielt, bevor diese in die Laminationsvorrichtung 34 eingeführt werden. Die beheizten Walzen 27, 28 können auf eine Temperatur aufgeheizt sein, die im Bereich der Glasübergangstemperatur der jeweiligen Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 liegt. In 3 is an alternative embodiment of the method too 2 shown. In this embodiment, it is provided that the pair of rollers 26 from two heated rollers 27 . 28 consists. In addition, these rollers 27 . 28 adjusted to a nip, wherein the material webs passed through 14 . 15 . 16 . 17 . 18 be pressed together. As a result, the cavities between the surfaces of the individual material webs are targeted 14 . 15 . 16 . 17 . 18 deflated and a nearly complete juxtaposition of the surfaces of the individual webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 achieved before this in the lamination device 34 be introduced. The heated rollers 27 . 28 can be heated to a temperature in the range of glass transition temperature of the respective material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 lies.

Durch das zumindest eine Heizelement 29, 30, 31, 32 kann eine Vorwärmung der Oberfläche der Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 erfolgen, die vorzugsweise auf die Glasübergangstemperatur der jeweiligen Materialbahn 14, 15, 16, 17, 18 eingestellt ist oder geringfügig höher. Dadurch werden die Oberflächen der Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 angeschmolzen, wodurch darauffolgend eine schnellere Lamination der einzelnen Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 erfolgen kann.By the at least one heating element 29 . 30 . 31 . 32 can be a preheating of the surface of the material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 take place, preferably to the glass transition temperature of the respective material web 14 . 15 . 16 . 17 . 18 is set or slightly higher. As a result, the surfaces of the material webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 fused, thereby resulting in a faster lamination of the individual webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 can be done.

Bei dem in 2 und in 3 dargestellten Verfahren zur Herstellung eines Folienverbundes 11 kann anstelle einer oder mehreren Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 auch ein Teilverbund entsprechend einer Materialbahn 14, 15, 16, 17, 18 zugeführt werden. So kann beispielsweise in einem ersten Herstellungsschritt in einem Vorlaminator 3 gemäß 1 der Laminationsvorrichtung 34 gemäß 2 oder 3 der Kartenkernverbund 12 für ein Wert- oder Sicherheitsdokument aus einer Anzahl von Materialbahnen 14, 15, 16, 17, 18 geschaffen werden, die um wenigstens eine Materialbahn geringer ausgebildet ist als der Folienverbund 11 beziehungsweise die Anzahl der Materialbahnen des Folienverbundes 11 für das Wert- oder Sicherheitsdokument ist. Anschließend wird dieser Kartenkernverbund 12 wie eine Materialbahn 14 zusammen mit weiteren Materialbahnen 15, 16, 17, 18 der Laminationsvorrichtung 34 oder einer weiteren Laminationsvorrichtung zugeführt, um daraufhin den Folienverbund 11 fertigzustellen.At the in 2 and in 3 illustrated method for producing a film composite 11 can instead of one or more webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 also a partial composite according to a material web 14 . 15 . 16 . 17 . 18 be supplied. For example, in a first production step in a pre-laminator 3 according to 1 the lamination device 34 according to 2 or 3 the card core network 12 for a value or security document from a number of webs 14 . 15 . 16 . 17 . 18 be created, which is formed by at least one material web less than the film composite 11 or the number of material webs of the film composite 11 for the value or security document. Subsequently, this card core composite 12 like a material web 14 together with other material webs 15 . 16 . 17 . 18 the lamination device 34 or a further lamination device, to then the film composite 11 finish.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1111: Folienverbund film composite
3434: Laminationsvorrichtung Laminationsvorrichtung
1212: Kartenkernverbund Cards sandwich
1414: Materialbahn web
3636: IC-Modul IC module
1515: Materialbahn web
3737: IC-Chip IC chip
1616: Materialbahn web
3838: Antenne antenna
1717: Materialbahn web
1818: Materialbahn web
2121: Transportrolle transport roller
2222: Transportrolle transport roller
2323: Transportrolle transport roller
2424: Transportrolle transport roller
2525: Transportrolle transport roller
2626: Walzenpaar roller pair
2727: Walze roller
2828: Walze roller
2929: Heizelement heating element
3030: Heizelement heating element
3131: Heizelement heating element
3232: Heizelement heating element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1704784 A [0003]

Claims

Process for producing a film composite ( 11 ) made of several material webs ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) for a value or security document in which each web of material ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) along at least one transport roller ( 21 . 22 . 23 . 24 . 25 ) and at least one lamination device ( 34 ), characterized in that - one by the number of the film composite ( 11 ) reduced number of material webs ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ), but at least two material webs ( 14 . 15 ), a prelaminator ( 13 ) and to a card core composite ( 12 ) are laminated together and the card core composite ( 12 ) with a further number of material webs ( 16 . 17 . 18 ) of the at least one lamination device ( 34 ), which is smaller than the remaining material webs ( 16 . 17 . 18 ) or the number of remaining webs of material ( 16 . 17 . 18 ) and to the film composite ( 11 ) or - that each surface of the web ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) with an adjacent material web ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) after leaving the last transport roller ( 21 . 22 . 23 . 24 . 25 ) in front of the lamination device ( 34 ) and before entering the lamination device ( 34 ) with at least one heating element ( 29 . 30 . 31 . 32 ) is preheated and - that the preheated material webs ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) with a pair of rollers ( 26 ) and then the lamination device ( 34 ) and with each other to the film composite ( 11 ) are laminated.

Method according to claim 1, characterized in that the at least one heating element ( 29 . 30 . 31 . 32 ) between the last transport roller ( 21 . 22 . 23 . 24 . 25 ) in front of the lamination device ( 34 ) and the pair of rollers ( 26 ) is positioned and the surfaces to be heated of the webs of material ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) floating on the respective heating element ( 29 . 32 ) are passed.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of material webs ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) each with a transport roller ( 21 . 22 . 23 . 24 . 25 ) of the lamination device ( 34 ) and between two adjacent webs of material ( 14 . 15 ; 15 . 16 ; 16 . 17 ; 17 . 18 ) each at least one heating element ( 29 . 30 . 31 . 32 ) is positioned, through which the surfaces of the adjacent material webs facing each other and to be laminated ( 14 . 15 ; 15 . 16 ; 16 . 17 ; 17 . 18 ) are preheated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that two or more material webs ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) are formed from a thermoplastic elastomer and that the respective heating element ( 29 . 30 . 31 . 32 ) is driven with a heating power, so that the surface of these material webs ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) is preheated to a temperature which is the glass transition temperature of the respective material web ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) or higher.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the roller pair ( 26 ) from two nip forming rolls ( 27 . 28 ), which are heated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pair of rollers ( 26 ) fed material web ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) through the pair of rollers ( 26 ) are pressed together.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the film composite ( 11 ) from a card core network ( 12 ) and other material webs ( 16 . 17 . 18 ) is formed, wherein the card core composite ( 12 ), which consists of at least two material webs ( 14 . 15 ), wherein a material web ( 14 ) is equipped with at least one electrical component and another material web ( 15 ) as a protective or covering layer on the at least one material web ( 14 ) is laminated with the at least one electrical component, in a separate lamination step in the prelaminator ( 13 ) is laminated.

A method according to claim 7, characterized in that the card core composite as a material web ( 14 ) with further material webs ( 15 . 16 . 17 . 18 ) to form a film composite ( 11 ) in the lamination device ( 34 ) is merged.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the material webs ( 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) a roll or plate laminator as lamination device ( 34 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a heating element ( 29 . 30 . 31 . 32 ) an infrared radiation device or a hot air blower is used.

A method according to claim 1, characterized in that at least two of the pre-laminator ( 13 ) fed material webs ( 14 . 15 ) connected to the card core network ( 12 ) and / or the lamination device ( 34 ) supplied remaining number of material webs ( 16 . 17 . 18 ) and the card core network ( 12 ) with at least one heating element ( 29 . 30 . 31 . 32 ) are preheated.